Вычислительный комплекс для инженерных расчетов
Четыре дополнительных графических станции TOpus GS будут использоваться Саровскими Лабораториями для компьютерного моделирования процессов плазменного травления металлов, применяемого при изготовлении микросхем, в рамках совместной работы с американской корпорацией Freescale Semiconductor, Inc. при поддержке Департамента Энергетики США и Министерства Атомной Энергии РФ.
Для реализации нового проекта МНТЦ компания Саровские Лаборатории, специализирующаяся на компьютерных расчетах прочности, теплопроводности и гидро- и газодинамики, нуждалась в выделенном вычислительном комплексе, оптимизированном для работы с инженерным программным пакетом STAR-CD. В результате проведенного МНТЦ тендера предпочтение было отдано решению компании "Т-Платформы". Основу кластера T-ForgeCAE 16 составили 8 вычислительных узлов и 1 управляющий узел на базе модифицированных серверов Tellus и R42861 с 18-ю двухъядерными процессорами AMD Opteron 265.
Выбор интерконнекта в пользу InfiniBand был сделан на основе сравнительного тестирования производительности пакета STAR-CD на кластерах с различными типами системных сетей: эта технология позволила увеличить показатель эффективности работы установки со STAR-CD на 25%1. Для подключения адаптеров InfiniBand в узлах кластера использовали материнскую плату с системной шиной PCI Express 16x, что позволило более чем вдвое увеличить пропускную способность сети в режиме двунаправленной передачи данных по сравнению с использованием шины PCI-X. Использование технологий InfiniBand и PCI Express вкупе с тонкой настройкой кластера позволили получить высокую реальную производительность решения на стандартном тесте Linpack, которая составила 85% от пиковой.
Управляющий узел поддерживает 2 слота расширения PCI-Express, к которым подключили системную сеть и видео-карту NVIDIA Quadro FX 1400 Professional 3D: благодаря этой особенности управляющий узел можно использовать для интерпретации полученных в ходе обсчета данных в интерактивном режиме. Для хранения промежуточных данных расчетов управляющий узел снабдили SATA Raid-массивом объемом в 1.8Tb.
КVM-консоль с LCD монитором позволяет осуществлять мониторинг состояния узлов кластера, переключаясь между ними. Комплект установленного предустановленного программного обеспечения включил ОС SUSE Linux Enterprise 9.0, а также свободно распространяемые библиотеки MPI и средства мониторинга. Для двухпроцессорной графической станции TOpus GS, которая используется для рендеринга 3D моделей и их подготовки к счету на кластере, оптимальным выбором по соотношению цена/производительность признали одноядерные процессоры AMD Opteron 252 с бОльшей тактовой частотой, 8 Гб памяти DDR400 и 2 диска SATA общим объемом 500 Гб. Эта станция, снабженная видеокартой NVIDIA QuadroFX 3400, 21-дюймовым монитором и периферийными устройствами, построена на базе масштабируемого сервера приложений Topus II, и ее производительность при необходимости можно будет существенно увеличить.
Вычислительный комплекс "Т-Платформы" будет использоваться Саровскими Лабораториями в рамках проекта МНТЦ №2601р для численного моделирования процессов течения и теплопередачи в топливных сборках легководных кипящих реакторов атомных электростанций США при помощи программного пакета STAR-CD. Разрабатываемые методы могут применяться также для расчета течений в промышленных установках, например в парогенераторах, системах жидкостного охлаждения. Проведенные расчеты позволят улучшить прогноз кризиса теплообмена в реакторах и других промышленных установках с тем, чтобы повысить их эффективность и при этом не допустить возникновения аварийных ситуаций.
Четыре двухпроцессорные графические станции TOpusGS на базе двухъядерных процессоров AMD Opteron 275 будут использоваться для создания и расчета атомных структур в программе LIME. Этот новый код молекулярной динамики, разработанный Саровскими Лабораториями в рамках совместного с Freescale Semiconductor, Inc. исследовательского проекта Plasma Engine, реализует точную вычислительную методологию для изучения взаимодействия плазмы с поверхностью металла при процессах травления. В рамках этой работы исследуются особенности диэлектрического травления в плазме фторуглеродных газов, свойства травления с низкой диэлектрической проницаемостью, свойства травления новых металлов подобно Mo2N и TaC.
ТЕХНИЧЕСКАЯ СПРАВКА ПО КЛАСТЕРУ T-ForgeСAE 16:
Месяц и год выпуска июль 2006;
Место расположения Саровские Лаборатории, г. Саров;
Число вычислительных узлов/процессоров 8/16, 32 ядра;
Тип процессора AMD Opteron 265 1.8GHz;
Оперативная память на выч. узле 8×4GB = 32Gb;
Дисковая память на выч. узле 8×120GB = 960Gb;
Оперативная память на упр. узле 16Gb;
Дисковая память на упр. узле 1.8Tb;
Топология и тип системной сети InfiniBand;
Тип управляющей (вспомогательной) сети Gigabit Ethernet;
Конструктив вычислительного узла (форм-фактор) 2U;
Пиковая производительность 115.2 GFlops;
Производительность на тесте Linpack 98.07 GFlops (85% от пиковой);
Операционная система SUSE Linux Enterprise Server 9.0.
